CN1098550C - 一种环形腔光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
一种环形腔光纤激光器，其腔内的增益光纤和波分复用器的光纤采用负色散值的光纤，而腔内其他元器件均采用具有正色散值的色散补偿光纤，并使腔内总色散量为零或由正值趋于零；从而使本发明所设计的激光器锁模后工作在非弧子区，不仅能使输出能量大幅度增加，而且又具有结构简单、制作容易、成本低廉的优点。
Description
本发明属于环形腔光纤激光器结构的改进，涉及激光器制作技术领域。
通常环形腔光纤激光器工作在负色散区，即腔内总色散量为负值，其输出能量较小。人们通过研究证实，当激光器环形腔内总散色量为零或由正值趋于零时，其输出的单脉冲能量会有大幅度的提高。虽然目前正色散光纤和负色散光纤的制作技术已经公知，但截止目前的看法是，只有在激光器腔内采用正色散的增益光纤才能实现实施。最近美国人研制出这种激光器，其是在腔内采用正色散的增益光纤，腔内其他元器件则使用普通负色散单模光纤，其效果确实很好。其采用的正色增益光纤的材料和制作未公开，也没人能制作出，而且其销售价格昂贵，使得激光器的成本很高。并且也未见有其他实现方法的报道。
本发明的目的就是设计一种腔内总色散量为零或由正值趋于零的环形腔光纤激光器，能使输出能量大幅度提高，并且有结构简单、制作容易、成本低廉的优点。
本发明所设计的环形腔光纤激光器的结构为，泵浦激光通过光纤耦合器进入波分复用器，再由波分复用器将泵浦光耦合进入环形腔，环形腔内各元器件的连接顺序为：波分复用器、增益光纤、输出耦合器、光纤偏振控制器1、偏振灵敏性光纤隔离器、光纤偏振控制器2、波分复用器，是以光纤连接构成环形腔；其特征在于，腔内的增益光纤和波分复用器的光纤采用负色散值的光纤，而腔内其他元器件均采用具有正色散值的色散补偿光纤，并使腔内总色散量为零或由正值趋于零。本发明的特点还在于，所述的负色散增益光纤采用掺Er3+光纤，所述的波分复用器的光纤采用石英光纤，所述的具有正色散值的色散补偿光纤采用色散位移石英光纤，使其具有正色散量。
由于本发明所设计的环形腔光纤激光器，其腔内增益光纤和波分复用器的光纤采用负色散值的光纤，腔内其他元器件均采用色散补偿光纤，使腔内总色散量为零或由正值趋于零，即为非负，这样在激光器锁模后其工作在非弧子区，使输出能量大幅度增加同时又降低了制作成本，并具有结构简单、制作容易的优点。
附图1为泵浦激光器，2为光纤耦合器，3为光纤分路器，4为波分复用器，5为增益光纤，6为光纤环形腔，7为光纤偏振控制器，8为偏振灵敏性光纤隔离器，9为光纤输出耦合器。
以下结合附图举例说明本发明技术方案的实施。
参见附图，泵浦激光(980nm)由光纤耦合器耦合进入光纤，并由光纤导入980nm/1550nm波分复用器，其间设置有光纤分路器用于监测泵浦激光；波分复用器的光纤采用负色散值的石英光纤，其将泵浦激光耦合进入光纤环形腔；环形腔是以光纤将各元器件连接构成，其结构顺序为波分复用器、增益光纤、输出耦合器、光纤偏振控制器1、偏振灵敏性光纤隔离器、光纤偏振控制器2、再回到波分复合器；其中增益光纤采用负色散值的掺Er3+光纤，腔内其他元器件均采用具有正色散值的色散位移石英光纤，腔内具有正色散值的光纤总长应根据其材料性质(正色散值)与腔内总的负色散量进行设计计算，使腔内总色散量为零或由正值趋于零；这种设计计算为该技术领域技术人员都能完成的；所述的掺Er3+光纤、石英光纤和色散位移石英光纤的制作方法均为已有公知技术，这里不再赘述。按上述制作出的环形腔光纤激光器，其输出能量最大可达到光纤的破坏阈值。
Claims (2)
1.一种环形腔光纤激光器，其泵浦激光通过波分复用器耦合进入光纤环形腔，环形腔是以光纤将各元器件连接构成，腔内各元器件的连接顺序为：波分复用器、增益光纤、输出耦合器、光纤偏振控制器1、偏振灵敏性光纤隔离器、光纤偏振控制器2、波分复用器；其特征在于，腔内的增益光纤和波分复用器的光纤采用负色散值的光纤，而腔内其他元器件均采用具有正色散值的色散补偿光纤，并使腔内总色散量为零或由正值趋于零。
2.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述的负色散增益光纤采用掺Er3+光纤，所述的波分复用器的光纤采用石英光纤，所述的具有正色散值的色散补偿光纤采用色散位移石英光纤，使其具有正色散量。
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